摘要：随着电力系统的快速发展，承担着为社会公众提供安全稳定电能的重要责任。输电线路是电力系统的重要组成部分，其运行的安全可靠性，可提高电网运行效率。但是，就电力企业输电线路而言，极易受到雷电的冲击，降低输电线路的安全可靠性。因此，有关人员有必要加强对线路防雷问题的考虑，以提高输电线路的防雷效果，保证输电线路的正常运行，提高电力企业服务效率。
关键词：防雷技术；输电线路；设计；运用
1雷电对输电线路的危害
雷电活动最活跃的季节一般为夏季，最少季节通常为冬季。并且随着地域的不同，雷电活动的多少也会不同，一般来说，地球赤道附近雷电最活跃，随纬度的逐步升高雷电也会逐步减少，极地几乎无雷电。在自然界发生雷电后，当雷电放电通道到达距地面较近的空中时，雷电电场便易受地面高尖顶建筑物影响发生畸变。如地面上的树立的高铁塔，这些铁塔尖顶电场强度通常较大，这些铁塔必然会先吸引雷电先驱，这也就是这些高耸物体为什么易遭受雷击的原因，同样，电力输电线路也是易受雷电袭击的对象。下面对雷电对输电线路的危害进行介绍。
1.1雷电的高热效应对输电线路的危害
雷电在放电过程中打到输电线路上，雷电的高热效应就会瞬间转化成数十万安培的电流，此时雷电流在输电线路杆塔上产生非常高的热能，会达到金属的融化点，输电线路杆塔上的金具导线可能出现融化的现象，严重的将会出现断线或倒杆，对电力系统的稳定运行和工业的安全生产都造成了一定的威胁。
1.2雷电的高压效应对输电线路的危害
雷电在放电过程中，雷击点瞬间达到10万V以上的高压，如果雷击点在输电线路上，输电线路上的一些电气设备和金具导线瞬间受到非常大的破坏，可能会出现短路、跳闸、变压器烧毁等情况，破坏比较严重的将会引起火灾，使电力部门蒙受很大的经济损失。
1.3雷电产生的电磁感应对输电线路的影响
雷电的形成过程会出现一定的电磁效应，当雷电在放电时打到输电线路上时，电磁效应在输电线路上会形成交变电磁场，使输电线路中的电流增大，从而将输电线路瞬间过载烧毁。第四，雷电的机械效应对输电线路的危害。雷电具有一定的机械效应，被雷电击中的物体出现变动和爆炸的情况，从而进入电力系统中，对输电线路、变压器以及发电机造成破坏，对人们的生活和电力系统的稳定运行有着消极的影响。
2输电线路引发雷电的原因
我国地理环境比较复杂，许多输电线路都设置在山区地带，但是，由于山区地势起伏比较大、气流活动较为频繁等，经常会引起雷击活动，比如山谷内气压变化就会增大输电线路被雷击的概率。同时，在沿海地区，输电线路周边空气中的盐分含量相对比较高，这也会增加输电线路遭到雷击的概率。
2.2线路杆塔因素
雷击是土地和雷云中电荷互相感应而产生的。其中，线路杆塔起着建立雷云放电通道的作用，当雷云中过电压经过线路杆塔时，就会使输电线路被击穿，所以，如果线路杆塔设计不当，比如杆塔距离不均衡，就会导致线路间距差异较大，增大导线的闪烁程度，增加线路雷击危害发生的概率。杆塔设计不当还包括杆塔的高度不合理、杆塔对输电线路的分流能力较差等。
2.3土壤电阻率因素
不同的土壤成分会使土壤的电阻率存在差异，对雷击闪烁程度造成不同的影响。当前的输电线路设计大多都没有考虑到这一点，给输电线路的防雷击埋下了潜在隐患。
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3输电线路设计中防雷技术的应用
3.1 选择合理的输电线路
经过多年对雷击现象的研究，我们发现雷击现象主要是受到环境因素、地理因素、气候因素的影响。在一些高山、倾斜的山坡、山谷地区本身就非常发生雷击的现象，所以输电线路在选择时要尽可能的避开这些区域，这样才能减少雷击事故发生的概率。同时经过调查研究显示，在土壤电阻率比较低或是土壤电阻率发生突变的地点也非常容易发生雷击现象，相似的还有地下水位比较高的地区和地下矿物质含量丰富的地区。总而言之，由于地区环境差异而产生易发生雷击事故的现象，可以通过选择合理的输电线路来避免。
3.2在输电线路上设置避雷线
为了防止输电线路的雷击事故，目前应用比较广泛的就是在输电线路上设置避雷线。在设置避雷线过程中，要注意两个方面，一方面就是要科学的选择避雷线，要进行大量的计算使得选择的避雷线和输电线路相匹配，达到防雷的效果，另一方面就是要选择正确输电线路的避雷线，比如电压比较低的输电线路就不适合设置避雷线。比如，当输电线路达到一百二十千伏的电压时，就需要所有的输电线路都设置上避雷线。在某些下雨比较频繁的区域比如半个月以上时间都在下雨的区域要全程设置避雷线。
3.3在输电线路上安装避雷器
避雷器可以说是避雷线的衍生产物，在某些方面非常好的解决了避雷线的不足之处，避雷器和避雷线的巧妙结合更是产生了更好的防雷效果。避雷器安装在输电线路前，要通过精密的计算确定一个确定的雷电流值，当输电线路中的电流值大于这个数值时避雷器就会自动启动，从而将电流能够导入到大地之中，保证输电线路的正常运行。除此之外，避雷器的安装最好配合上效果最好的铁塔输电线路，充分利用已经存在的资源，发挥防雷技术的最佳效用。
3.4自动合闸系统的应用
自动合闸系统顾名思义，就是在输电线路遭受雷击时，可以自动关上闸门，关闭输电线路的输电功能，从而减少雷电后续对于输电线路的破坏。自动合闸系统近几年一直是我国防雷技术研究的重点项目，所以自动合闸系统一直在不断的完善和进步，自动合闸系统对于减少雷电对于输电线路的危害有着重要意义，未来一定也会得到广泛的应用。
3.5减小接地电阻
使用避雷线、避雷器和自动合闸系统都是通过物理条件来减少雷电伤害的防雷技术，如果能够减少接地的电阻，就可以使得防雷效果更上一层楼，如何减小接地电阻，这里我们提供两个有效的措施。首先可以利用爆破技术，爆破技术是近几年比较流行的一项新技术，可以有效的使土壤的性质发生一定的变化，也就是通过爆破的手段将这片区域的土地炸开，使得电阻率比较小的物质能够进入地下，有效地减少土地的电阻率。另一个方法就是在土壤中加入适量的降阻剂，这里我们建议降阻剂加入到铁塔附近的土壤之中，使得降阻剂中的电解质和水分能够最快的速度融入土壤之中，从而减小接地电阻。
4结语
在进行输电线路的设计时，要充分考虑当地的实际情况，如地理环境、地形、气候等，将防雷技术充分地运用到线路设计的过程中。降低线路雷击的概率，减少雷击对电网的伤害，需要广大的电力技术和从事电力研究人员的共同努力，依靠现有科技创新，在实践中不断摸索，开发出更具有防雷功能的技术，来为电网的正常运行提供保障。
参考文献：
[1]田海遥.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].科技资讯，2017（14）：22-23.
[2]朱俊宇.解析线路防雷技术在输电线路设计中应用[J].低碳世界，2017（12）：36-37.
作者简介：
刘佳宁（1990.1.17）男，蒙古族，助理工程师，大学本科学历，研究方向：输配电工程
论文作者:刘佳宁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：线路论文; 雷电论文; 避雷线论文; 防雷论文; 杆塔论文; 输电线论文; 避雷器论文; 《电力设备》2018年第30期论文;